Question

(10分)KNO₃是重要的化工产品，下面是一种已获得专利的KNO₃制备方法的主要步骤：

（1）反应I中，CaSO₄与NH₄HCO₃的物质的量之比为1：2，该反应的化学方程式为         。

（2）反应Ⅱ需在干态、加热的条件下进行，加热的目的是       ； 从反应Ⅳ所得混合物中分离出CaSO₄的方法是趁热过滤，趁热过滤的目的是         。

（3）检验反应Ⅱ所得K₂SO₄中是否混有KCl的方法是：取少量K₂SO₄样品溶解于水，      。

（4）整个流程中，可循环利用的物质除(NH₄)₂SO₄外，还有        、      (填化学式)。

Answer

（1）CaSO4+2NH4HCO3=CaCO3↓+(NH4)2SO4+H2O+CO2↑

（2）分离NH4Cl与K2SO4，加快化学反应速率；防止KNO3结晶，提高KNO3的产率

（3）加入Ba(NO3)2溶液至不再产生沉淀，静置，向上层清液中滴加AgNO3溶液，若有沉淀生成，说明K2SO4中混有KCl

（4）CaSO4、KNO3

【解析】

试题分析：（1）反应Ⅰ中，CaSO4与NH4HCO3的物质的量之比为1：2，由流程题可知生成CaCO3、(NH4)2SO4和CO2，由质量守恒可知反应的方程式为CaSO4+2NH4HCO3=CaCO3↓+(NH4)2SO4+H2O+CO2↑，故答案为：CaSO4+2NH4HCO3=CaCO3↓+(NH4)2SO4+H2O+CO2↑；

（2）(NH4)2SO4加入KCl，在干态、加热的条件下进行，可生成易分解的氯化铵，加热时氯化铵分解生成氯化氢和氨气，温度降低又生成氯化铵，以此可分离出氯化铵，得硫酸钾，且能加快反应的速率；从反应Ⅳ所得混合物中分离出CaSO4的方法是趁热过滤，趁热过滤的目的是防止KNO3结晶，提高KNO3的产率，故答案为：分离NH4Cl与K2SO4，加快化学反应速率；防止KNO3结晶，提高KNO3的产率；

（3）检验反应Ⅱ所得K2SO4中是否混有KCl，应先加入硝酸钡时硫酸钾完全转化为硫酸钡沉淀，以免干扰氯离子的检验，然后再加入硝酸银检验氯化钾，操作方法为加入Ba(NO3)2溶液至不再产生沉淀，静置，向上层清液中滴加AgNO3溶液，若有沉淀生成，说明K2SO4中混有KCl，故答案为：加入Ba(NO3)2溶液至不再产生沉淀，静置，向上层清液中滴加AgNO3溶液，若有沉淀生成，说明K2SO4中混有KCl；

（4）整个流程中，可循环利用的物质除(NH4)2SO4外，还有CaSO4、KNO3，故答案为：CaSO4、KNO3。

考点：考查了物质的制备实验方案的设计的相关知识。